레이저를 이용해 다양한 구조색을 표현하는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
한국연구재단은 27일 한양대 홍석준 교수 연구팀이 레이저를 이용한 산화철 박막의 선택적 성장을 통해 금속 기판 상 다양한 구조색을 구현했다고 밝혔다.
구조색은 다양한 색의 염료 없이 구조만으로 다채로운 색을 구현할 수 있어 광전자 분야에서 연구가 활발하다. 대표적으로 공작의 날개깃털이나 CD 뒷면에서 나오는 무지개색이 있다.
기존에는 진공에서 물질 표면에 빔이나 가스를 조사해 미세구조를 형성하거나 높이를 조절하는 방식이 시도됐지만 증착공정이 복잡하고 비용이 높다는 단점이 있었다.
이에 연구팀은 용액(염화철, 질산나트륨 등) 속에 든 백금기판에 연속파 레이저를 조사, 기판 표면에 산화철을 성장시켰다.
레이저의 에너지, 노출시간 등을 조절해 산화철 높이를 달리 성장시켜, 산화철에 닿는 빛의 간섭현상으로 다양한 색을 구현하는 데 성공했다.
나아가 형성된 산화철 박막을 제거하거나 산화철의 결정상 변화를 통해 이미 구현된 색을 수정할 수 있도록 했다. 프로그래밍 하듯 광전자 장치를 조율할 수 있는 가능성을 보여준 것이다.
표면에 보이는 구조색은 빛의 흡수 및 반사와 관련되기에 광전소자 효율 향상에 이용될 수 있다. 기존 증착공정 기반 광전자 장치에서의 색상구현을 보다 간소화할 수 있는 실마리를 제시했다는 설명이다.
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